PENCARUH ARUS PENCELASAN TERHADAP SIFAT MEKANIK HASIL LAS ...digilib.batan.go.id/e-prosiding/File...
Transcript of PENCARUH ARUS PENCELASAN TERHADAP SIFAT MEKANIK HASIL LAS ...digilib.batan.go.id/e-prosiding/File...
ISSN 0854 - 5561 Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2005
PENCARUH ARUS PENCELASAN TERHADAP SIFATMEKANIK HASIL LAS ZIRKALOI-2 DENCAN MFW
(MACNETIC FORCE WELDINC)
Ir. Maradu Sibarani, M.Si
ABSTRAK
PENGARUH ARUS PENGELASAN TERHADAP SIFAT MEKANIK HASIL LAS
ZIRKALOI-2 DENGAN MFW (MAGNETIC FORCE WELDING). Telah dilakukan
perbaikan pada alat Magnetic Force Welding (MFW), kemudian dilakukan
pengujian alat untuk mengelas kelongsong dan tutup zirkaloi-2 untuk elemen bakar
tipe Cirene-HWR dengan parameter las seperti diatas maka dengan pengujian
secara visual terlihat bahwa hasil las telah dapat beroperasi dengan baik. Untuk
memeriksa hasil las lebih mendeteil maka akan dilakukan uji metalografi terhadap
hasil las untuk melihat hubungan parameter las dengan kualitas hasil las. Pada
penelitian ini telah dilakukan pengelasan pada kelongsong dan tutup pin elemen
bakar tipe Cirene-HWR dengan memberi variasi arus las dan waktu pengelasan,
sementara parameter yang lain dibuat konstan. Telah diperoleh bahwa dengan
naiknya arus dan waktu pengelasan akan memperbesar HAZ hasil las,
memperbesar ukuran butir daerah las dan sekaligus akan mengurangi kekuatan
mekanis dari hasil las. Dari hubungan arus las dan waktu las terhadap sifat
mikrostruktur telah didapat parameter arus yang terbaik adalah sebesar 60 %
dengan waktu pengelasan 15 detik.
PENDAHULUAN
Perakitan pin elemen bakar nuklir
dilakukan dengan mengisi pellet bahan
bakar ke dalam kelongsong yang salah
satu ujungnya telah dilas dengan tutup
pertama dan dilanjutkan dengan
pengelasan kedua ujung kelongsong
dengan tutup. Hasil las ini harus benar
benar baik untuk menjaga kebocoran
produksi fisi dan mampu menahan gaya
gaya mekanik yang terjadi terhadap pin
saat digunakan di teras reaktor dan dapat
memprediksi laju korosi yang terjadi padahasillas.
Proses pengelasan tutup dan
kelongsong akan mengakibatkan
perubahan struktur mikro pada daerah las,
yang terdiri dari daerah plastis (plastics
zone), daerah terpengaruh panas (heat
affected zone = HAZ), dan daerah yang
tidak terpengaruh panas (based metal).
Pada daerah plastis dan daerah
yang terpengaruh panas, dalam proses
126
pengelasan terjadi perubahan pada mikro
strukturnya sekaligus akan merubah sifatsifat mekanik dan sifat tahan korosi dari
logam tersebut.
Dari fungsi kelongsong juga harus
mampu mengungkung radiasi dalam
bahan bakar maka pengelasan tutup dan
kelongsong harus mempunyai· kualitas
yang baik terhadap tekanan dantemperatur dan tidak bocor.
Sesuai dengan dimensi dan sifatmekanik dari zirkaloi-2 diatas maka dalam
proses sambungan pengelasan digunakan
pengelasan dengan Magnetic Force
Welding (MFW) yang dilas pad a ruang las
dan dikondisikan dalam ruang vakum
serta dengan gas pelindung helium. Untuk
mendapatkan hasil pengelasan yang baikmaka dilakukan penelitian "Pengaruh arus
pengelasan terhadap sifat mekanik dari
hasil las zirkaloi-2 dengari MFW
(Magnetic Force Welding)", sehingga dari
hasil penelitian ini dapat
ISSN 0854 - 5561
merekomendasikan bentuk dan ukuran
bagian yang dilas serta parameter arus
yang terbaik yang digunakan dalam
proses pengelasan.
Zirkaloi-2 yang dilas adalah dalam
bentuk kelongsong dan tutup pejal yang
disambung dengan proses pengelasanMFW.
Sifat mekanik yang diuji adalah kekerasan,
bentuk/sifat mikrostruktur, dan
kemampuan hasillas terhadap tekanan.
Pekerjaan penelitian ini mencakup antaralain:
.:. Penyiapan kelongsong sesuai bentuk
dan ukurannya
.:. Penyiapan tutup sesuai bentuk dan
ukurannya
.:. Melakukan pengecekan bentuk dan
kerataan permukaan
.:. Melakukan pengelasan MFW denganvariasi arus las
•:. Melakukan uji NOT dan uji OT dengan
uji metalografi dengan mikroskop
optik.
Penelitian ini bertujuan untuk
menguji operasi mesin las MFW setelah
melakukan perbaikan serta untuk
mengetahui pengaruh parameter arus dan
waktu pengelasan terhadap sifat mekanik
hasil pengelasan tutup dan kelongsongzirkaloi-2.
Hal tersebut dapat dicapai dengan:
.:. menguji operasi peralatan yang baru
diperbaiki
.:. mempelajari mekanisme yang terjadi
pada saat proses pengelasan
.:. mengetahui Heat Affected Zone (HAZ)
yang terjadi
.:. menganalisis hasil pengelasan
TINJAUAN PUSTAKA
Perubahan Struktur-mikro
Proses perubahan struktur mikro
pada daerah plastis serta sistem
pendinginannya, menciptakan proses
perlakuaan panas yang menyebabkan
127
Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2005
terjadinya perubahan struktur mikro
disekitar daerah plastis tersebut.
Oaerah platis juga disebut dengan
logam las (weld metal), merupakan daerah
yang berdeformasi ketika dilas karena
mengalami pemanasan dan tekanan yang
tinggi.
Oaerah terpengaruh panas (HAZ)
merupakan daerah las yang tidak
mengalami fasa cair, tetapi temperatur
tinggi yang dialami menyebabkan proses
perlakuan panas yang dapat merubah
strukturnya dari struktur logam induk.
Adanya pengaruh panas dari logam las
menyebabkan terjadi proses perubahan
struktur mikro, sehingga sifat-sifat yang
dimiliki pad a daerah ini tidak sama dengan
logam induk. Oaerah tidak terpengaruh
panas merupakan daerah logam induk
yang tidak mengalami perubahan struktur
meskipun mengalami perubahan
temperatur pada saat proses pengelasan .
Pad a daerah ini logam induk tidak
mengalami perubahan fasa, sifatnya
adalah sama dengan logam induk.
Sifat Mampu Las (Weldability)
Zirkonium mempunyai
kemampuan las yang baik dibanding
material konstruksi yang lain, seperti baja
paduan dan beberapa paduan aluminium.
Pengelasan zirconium mempunyai
penampilan yang baik dan mudah dilas[21.
Metal mempunyai koefisien ekspansi
termal yang rendah dan konstribusi ini
menghasilkan distorsi yang rendah selama
pengelasan. Sebab modulus elastisitaszirkonium rendah maka akan
menyebabkan tegangan sisa yang rendah
pad a hasil las. Beberapa porositas
mung kin dijumpai dalam las zirkonium
tetapi bila porositas terjadi, dapat dihindari
dengan penaikan arus las, penurunan
kecepatan las atau melakukan
pemanasan awal.
Masalah utama yang timbul saat
pengelasan zirkonium adalah kontaminasi
oksigen dan nitrogen dengan udara dan
selalu naik selama pengelasan terjadi.
Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2005
Sifat mampu las sering dikaitkan
dengan mutu sambungan las yang
dicapai. Mutu sambungan las sangat
tergantung pada sifat-sifat mekanis yang
dihasilkan yang dapat dipengaruhi oleh
struktur mikro dan cacat atau retak yang
mung kin terjadi.
Dengan demikian secara umum dapat
dikatakan bahwa sifat mampu las dari
suatu logam adalah kemampuan dari
logam untuk dilas tanpa terjadipenggetasan atau retak. Karena itu
pembahasan berikut ini akan diarahkan
kepada masalah penggetasan dan
terjadinya retak pad a sambungan las.
Cacat Hasil Pengelasan
Jenis-jenis cacat las ditinjau dari
pengaturan parameter pengelasan yang
tidak tepat[1], :
a. Retak (Cracks), terjadi pada logam las
(fussion zone), daerah pengaruh
ISSN 0854 - 5561
panas (HAl) atau pada logam dasar
berupa retak panas (hot crack) dan
retak ding in (cold crack), lihat gambar1.
b. Porosity (Voids), merupakan cacat las
berbentuk lubang-Iub~mg halus
(cavities) atau pori-pori yang biasanyaterbentuk didalam logam las akibat
terperangkapnya gas yang terjadi
ketika proses pengelasan.
c. Inclusions, disebabkan pengotor baik
berupa produk karena reaksi gas atau
berupa unsure-unsur dari luar, seperti
logam tungsten, terak, dan lain-lain.d. Lack of fussion or Penetration, cacat
yang terjadi akibat logam las tidak
menembus/mencapai sampai ke dasar
sambungan
e. Imperfect shape, cacat yang
memberikan geometri sambungan las
yang tidak baik (tidak sempurna)
seperti, undercut, underfill, overlap, dll.
Gambar 1. Bentuk hasillas yang mengalami crack padasambungan metal dan grain boundary
128
ISSN 0854 - 5561
PELAKSANAAN PENELITIAN
Bahan Utama : Kelongsong
(sheath) dan
batangan (bar)zirkaloi-2
Bahan Pendukung : Gas Helium
sebagai gas pengisi
Bahan kimia untuk proses
pikling, rinsing serta ultrasonik
Bahan untuk percobaan
metalografi
Alat yang Digunakan : Mesin bubut
(Precision Lathe);
Mesin las MFW ;
Mesin Pikling,
Rinsing;
ultrasonik;
Mesin potong;Mesin Poles;
Mikroskop Optik.
Persiapan Eksperimen
Untuk melaksanakan pengelasan
tutup dengan kelongsong, ada beberapa
hal yang harus dipersiapkan, yaitu:
a. Pembuatan tutup
Tutup dibuat dari batang zirkaloi-2 dengan
menggunakan mesin Precision Lathe,
seperti bentuk dan ukuran pada Gambar2. Permukaan kontak harus dibuat betul
betul tegak lurus (rata), dan dihaluskan
dengan bantuan kertas pasir. Ukuran
ukuran tutup kemudian diperiksa dengan
alat ukur Dimension Check Equipment.
b. Pembuatan/Pembentukan Kelongsong
Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2005
Ujung kelongsong yang akan dilas
harus baik yaitu rata/halus dan tegak
lurus. Pekerjaan dilakukan dengan mesin
bubut dengan alat bantu kikir dan di
ampelas halus. Bentuk dan ukuran
kelongsong seperti Gambar 3.
c. Pikling, Rinsing dan Drying
Untuk menghilangkan kotoran dan
lemak-Iemak yang timbul saat pengerjaan
penyiapan kelongsong dan tutup maka
dilakukan proses pikling, rinsing dan
drying.
Larutan pickling yang digunakan adalah:
H20, Demineral water = 57,0 %;
HN03, 65 % = 39,0 %; HF; 40 % =3,5%.
Tutup dan kelongsong dimasukkan keda
lam wadah yang berisi larutan diatas
kemu-dian digetarkan dengan mesinultrasonik.
Rinsing dilakukan dengan alat
UltrasonicMachine yang diisi dengan
cairan 25 % alkohol dicampur dengan 75
% air demineral kemudian digetarkan
dengan jutaan Hertz sampai mega hertz.
Drying dilakukan pad a drying fan,
kelongsong dan tutup dimasukkan ke
wadah pengering kemudian dihembuskan
dengan udara panas 800C selama 30menit.
Kemudian sampel disimpan pada wadah
yang bebas kotoran dan bebas lembab.
Gambar 2: Dimensi Tutup (satuan dalam mm)
129
Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2005
"...,......•.c:>=L&..J......•v:>
-IS I ;oJ'
co> cO....co _C7"o • Lr'I~ .~
.-
ISSN 0854 - 5561
Gambar 3: Deteil Kelongsong
Proses Pengelasan dengan MFW
Pada mesin ini, arus las dapat diatur besar
dan bentuknya dengan mengeset
besarnya arus listrik dan arus magnet
pad a panel pengontrol, sesuai parameter
yang dikehendaki. Alat ini menggunakan
sistim silinder udara untuk menggerakkan
langkah elektroda. Kombinasi gaya listrik
dan dan gaya magnet yang
direkomendasikan adalah 1/3 gaya tekan
udara sHinder dan 2/3 gaya elektromagnet
yang timbul secara koaksial. Sistem kerja
elektromagnet dan gaya listrik dapat dilihat
pad a gambar 4. Gaya tahan clamp yaitu
gaya pemegang kelongsong dan tutup
saat terjadi penekanan juga parameter
yang menentukan terhadap hasil las .
Pemberian panas yang berlebih sewaktu
pengelasan akan mengakibatkan
terjadinya cacat (defect) seperti cacat
kawah (creater) dan daerah pengaruh
panas yang luas sehingga menimbulkan
tegangan sisa thermal. Cacat tersebut
akan mengurangi ketahanan/kekuatan
hasH las. Proses pengelasan dilakukan
dengan variasi arus 50 sampai 70 %, danvariasi waktu pengelasan 10 sampai 25detik.
Pemeriksaan Visual
Yaitu pemeriksaan dengan meng
gunakan mata telanjang atau dengan
menggunakan alat bantu (pembesar),
tanpa merubah ataupun merusak material
yang akan diperiksa , bertujuan :
.:. Memeriksa bahan baku, produk dan
struktur yang difabrikasi atau dibuat
130
sesuai dengan spesifikasi rancang
bangun.:. Memeriksa ketidaksempurnaan
(cacat) yang terdapat pada produk
.:. Menganalisa penyebab kegagalan
suatu produk dan struktur
Dari hasH uji visual ini akan dapat
dideteksi cacat sebagai berikut[2]:
.:. Ketidakseragaman (discontinuity)
kom-posisi las-an yang
mengakibatkan turunnya sifat mekanis
antara lain: porosity, slag inclusions,
excessive penetration, incomplete
fusion, tungsten inclusions, whiskers,
crater porosity & cracks, arc strikes,
oxidation, excessive weld spatter,weld cracks and base metal cracks.
•:. Ketidakseragaman (discontinuity)
groove weld dimensional, dapatmendeteksi cacat las antara lain:
misaligment, underfill, undercut,
overlap, excessive reinforcement,
excessive root concavity, & incomplete
penetration.
.:. Ketidakseragaman (discontinuity) weld
dimensional, dapat mendeteksi cacatlas antara lain: insufficient, undercut,
overlap, excessive convexity,
excessive concavity, insufficient leg, &
bridging.
Perlakuan pemeriksaan visual dapat digo
longkan menurut step/urutan pekerjaan:.:. Pemeriksaaan sebelum pengelasan
.:. Pemeriksaan setelah fit-up dan
sebelum pengelasan
.:. Pemeriksaan selama pengelasan
.:. Pemeriksaan setelah pengelasan
ISSN 0854 - 5561 Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2005
Air
Fixture
Weldingmachinecontrols
:\ir Cylint!t:r appht'initial force to hringcontact to nib
ElectromagneticForce applied dul"in
Welding
Gambar 4. Skematik sistim suplai arus dan magnetic pad a mesin las MFW
DAERAHPEMOTRET AN
KELONGSONG
,,,----_._.~---_._._._--.-._._._._.-._._._._-_.,,
Gambar 5: Lokasi pemotongan dan pemotretan mikro struktur metalografi
131
Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2005
Pemeriksaan dengan Destructive Test
(DT)Uji Metalografi
Pengujian metalografi untuk
mengetahui keadaan struktur mikro logam,
hubungan antara struktur mikro dan sifat
sifat logam serta paduannya dengan
menggunakan peralatan mikroskop
optiC(4). Penyusunan struktur mikro suatu
logam atau paduan terbentuk selama
proses solidifikasi dari keadaan cair.
Keadaan struktur mikro maupun adanya
cacat atau penyimpangan pada struktur
mikro maupun adanya cacat atau
penyimpangan pada struktur mempunyai
pengaruh terhadap sifat mekanis dari
logam.
Prosedur pengujian metallografi
Pemotongan sampel
• Hasil pengelasan dibelah menjadi dua
bag ian, dengan alat potong
Pemotongan dilakukan dengan
kecepatan rendah sambil diikuti
dengan pendinginan yang cukup,
untuk menghindari perubahan Struktur
mikro pad a daerah pemotongan.
• Bagian pemotongan dirapikan dengan
melakukan pengamplasan pad a
permukaan
• Penyiapan sampel metalografi dengan
urutan pelaksanaan mounting;
penggerindaan; pemolesan; dan
pengetsaan.
Pengamatan dengan mikroskop optik
Pengamatan struktur mikro dilakukan
menggunakan mikroskop optik. Tampilan
struktur mikro selanjutnya difoto dengan
film negatif BIW. Bukaan lensa dan waktu
ekspose yang tepat diatur menggunakan
132
ISSN 0854 - 5561
alat kontrol otomatis. Pengamatan
dilakukan dengan 200 kali. Proses
pemotretan pad a beberapa titik uji sepertiGambar 5.
HASIL PENELITIAN DAN
PEMBAHASAN
Hasil Uji Visual
Proses pengelasan pada
kelongsong dan tutup zirkaloi-2 ini belum
ada parameter yang pasti, maka penelitian
ini sekaligus untuk mencari parameter
proses las yang tepat untuk bahan dan
dimensi pad a penelitian ini, untuk itu
dilakukan proses pengelasan denganmencoba-coba untuk mendapatkan
parameter las yang tepat, antara lain
besar arus yang digunakan dan waktu
termasuk besar arus pada masing-masing
tahapan proses pengelasan
Oari hasil kegiatan proses pengelasan
kelongsong dan tutup zirkaloi-2 dengan
menggunakan mesin Magnetic Force
Welding (MFW) telah didapat:
A. Setelah beberapa tahun peralatanMFW dalam keadaan rusak dan telah
selesai diperbaiki, maka kegiatan ini
adalah termasuk uji fungsi alat. Oari
hasil uji fungsi telah diperoleh bahwa:Alat MFW telah dicoba untuk
mengelas kelongsong dan tutup
zirkaloi-2 untuk bahan bakar tipe
Cirene = HWR (sesuai spsifikasi alat)
dengan posisi saklar pad a panel
seperti pada tabel 1. Oari hasil proses
pengelasan telah didapat hasil yang
baik, dengan pengujian secara visual,
dengan hasillas seperti gambar 6.
ISSN 0854 - 5561 Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2005
Gambar 6: Gambar pisik hasil pengelasan dengan MFW
Tabel 1; Parameter proses pengelasan dengan pengelasan MFWSaklar PosisiSaklarPosisiSaklarPosisi
Weld 1 halfOFFWeld time (second)
,Percent Current60icycle
Flux ResetMagnetic
OFFFlux Reset 1 9Mag. Force 110Force Half CycleMagnetic
60Percent Current 35Percent Current20Force Neg.
Mag. ForcePercent CurrentSqueeze
45Force Delav I 45Hold
20Weld Neg. Percent60Current
B. Kemudian dilakukan penelitian
terhadap hasil pengelasan denganvariasi Arus Las dan Waktu Las,
sementara parameter yang lain dibuat
konstan, dari hasil penelitian dapat
disimpulkan;
- Arus las salah satu parameter penting
dalam proses pengelasan, sehinggadapat dipei~leh:Semakin oesar arus las maka daerah
pengaruh panas las (heat effected
zone= HAZ) akan semakin besar, hal ini
tidak dikehendaki karena HAZ yang
semakin besar sekaligus akanmemperbesar ukuran butir hasil las
sekaligus akan mengurangi sifat
mekanik hasil las, sebaliknya semakin
kecil arus las yang digunakan akan
menghasilkan sambunganl las yang
tidak baik = terlihat adanya rongga pada
hasil las. Oari hasil penelitian didapat
133
besar arus yang terbaik adalah sebesar60%
- Waktu las juga adalah parameter
penting dalam proses las, sehinggadapat disimpulkan,
Waktu las yang semakin besar akanmembuat hasil las tidak baik dan
bahkan dapat menimbulkan cacat
pada bagian las (terlihat warna hitam
pada bagian las) dan dengan waktu
las yang semakin besar maka ukuranmikrostruktur hasil las akan semakin
besar dan sekaligus akan mengurangisifat mekanis dari hasil las. Oari hasil
penelitian didapat, waktu las yangterbaik adalah 15 detik.
Pemeriksaan visual dilakukan
pada semua sampel dengan
mempergunakan mata telanjang (visual
check) atau dengan mempergunakan kaca
Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2005
pembesar atau mikroskop-streo. Pada
pemeriksaan visual ini dapat segera
diketahui beberapa cacat yang terjadi,
misalnya cacat kawah, ketidak
sempurnaan penyambungan dan ketidak
sempurnaan alur las serta pencekungan
ISSN 0854 - 5561
alur las akibat panas yang berlebih. Untuk
waktu pengelasan diatas 15 detik terlihatcacat hasil pengelasan seperti gambar 7,dan untuk waktu lebih kecil dari 15 detik
tidak tejadi penyambungan sempurna dan
hasillas dinyatakan cacat.
Gambar 7: Sam pel hasil pengelasan yang gagal setelah pemeriksaan visual.
Uji Metalografi
Gambar mikrostruktur yang
diperoleh dari pengamatan mikroskop
optik merupakan hasil refleksi cahaya dari
permukaan cuplikan. Permukaan cuplikan
yang halus akan memberikan warna
terang sedang permukaan sesuai dengan
tingkat kekasarannya. Dari hasil
pengamatan terhadap metal dasar,
diperoleh gambar mikrostruktur dengan
pola dua dimensi, yang memperlihatkan
ukuran butir yang relatif kecil dan
berbentuk equiaxia/. Pengamatan pad a
daerah Weld Metal (fusion zone).
Mikrostruktur tersebut dikenal dengan
nama widmanstatten. Ini terjadi karena
pad a proses pemanasan sampai 1.000oC
terbentuk larutan padat ~ yang homogen
dan pad a fase ~ bentuk (struktur) kristal
berubah dari bentuk heksagonal menjadi
bentuk kubus. Proses pendinginan cepat
akan mengakibatkan transformasi fase ~
ke fase a. Pada kecepatan pendinginan
(dalam hal ini dilakukan dengan aliran gas
helium), atom-atom tidak sempat untuk
menyusun atom dengan struktur a
sehingga masih ada kemungkinan ada
kristal ~ yang terjebak(3)
Kenaikan suhu mengakibatkan naiknya
energi yang mempercepat difusi atom
134
melalui batas butir, dari butir besar menujubutir kecil dan lama kelamaan butir kecil
akan termakan oleh butir besar.
Pada daerah lasan terjadi pertumbuhan
butir lebih besar, sedangkan daerah HAZ
terjadi lebih halus dan lebih homogen,
berarti pada daerah las kekerasannya
akan lebih rendah dibandingkan dengan
logam dasar.Dari hasil mikrostruktur diatas (gambar 8;
9 dan 10), dapat dianalisa bahwa semakin
besar arus las pengelasan maka besar
butir pada daerah las akan semakin besar
dan daerah yang mengalami perubahan
mikrostruktur juga akan semakin besar.Hal ini disebabkan oleh energi yang
bekerja pada benda kerja akan semakin
besar yang mengakibatkan pertambahan
daerah pengaruh panas bertambah besar
dan waktu untuk pertumbuhan butir jugasemakin besar. Proses ini akan
mengurangi kekuatan mekanik pad adaerah las. Dan dari hasil tersebut tidak
terlihat adanya cacat pada bagian las.
Untuk arus yang kecil (55 %), secara
visual terlihat baik kemudian dilakukan uji
metalografi (gambar 11.), terlihat adanyacrack/retak pada sambungan antara tutup
dan kelongsong dan crack pada lapisan
batas (gambar 12)
ISSN 0854 - 5561 Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2005
Gambar 8: Mikrostruktur daerah base metal, Haz kelongsong, sampell (arus 55 %), waktu
las 15 detik, perbesaran 200 X
Gambar 9: Mikrostruktur daerah base metal, Haz kelongsong sampelll (arus 60 %) waktu
las 15 detik~perbesaran 200 X
Gambar 10: Mikrostruktur daerah base metal, Haz kelongsong, sampelill (arus 65 %) waktu
las 15 detik, perbesaran 200 X
135
Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2005 ISSN 0854 - 5561
Gambar 11: Mikrostruktur daerah base metal, Haz kelongsong sampellV (arus 55 %) waktu
las 15 detik , perbesaran 200 X
Gambar 12. Mikrostruktur daerah base metal, Haz kelongsong, sampel V (arus 55 %) waktu
las 15 detik, perbesaran 200 X
136
ISSN 0854 - 5561
KESIMPULAN
Dari hasil k~giatan proses pengelasan
kelongsong dan tutup zirkaloi-2 dengan
menggunakan mesin Magnetic Force
Welding (MFW) telah didapat:
A. Setelah beberapa tahun peralatanMFW dalam keadaan rusak dan telah
selesai diperbaiki, telah dilakukan uji
fungsi, diperoleh:• alat MFW telah dicoba untuk
mengelas kelongsong dan tutup
zirkaloi-2 untuk bahan bakar tipe
Cirene = HWR (sesuai spsifikasi
alat)
• Dari hasil proses pengelasan telah
didapat hasil yang baik, dengan
pengujian secara visual, maupun
dengan uji metalografi
B. Kemudian dilakukan penelitian
terhadap hasil pengelasan denganvariasi Arus Las dan Waktu Las,
sementara parameter yang lain dibuat
konstan, dari hasil penelitian dapat
disimpulkan;• Semakin besar arus las maka
daerah pengaruh panas las (heat
effected zone = HAZ) akansemakin besar, hal ini tidak
dikehendaki karena HAZ yang
semakin besar sekaligus akan
memperbesar ukuran butir hasil
las sekaligus akan mengurangi
sifat mekanik hasil las, sebaliknya
semakin kecil arus las yang
digunakan akan menghasilkan
sambunganl las yang tidak baik =
terlihat adanya rongga pad a hasil
las. Dari hasil penelitian didapat
besar arus yang terbaik adalahsebesar 60%
137
Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2005
• Waktu las yang semakin besarakan membuat hasil las tidak baik
dan bahkan dapat menimbulkan
cacat pada bagian las (terlihat
warna hitam pada bagian las) dan
dengan waktu las yang semakinbesar maka hasil las terlihat cacat
yang significant, sehingga tidak
dilakukan pengujian lanjutan. Dari
hasil penelitian didapat, waktu las
yang terbaik adalah 15 detik.
DAFTAR ACUAN
1. MUHAMMAD ANIS, "Teknologi Las",
Diktat pad a Welding Inspector Coarse,
Program Pascasarjana-Program Studi
IImu Material, Fakultas MIPA
Universitas Indonesia, 2001.
2. ADNYANA DN, "Metalurgi Las", Diktat
pada Welding Inspector Coarse,
Program Pascasarjana-Program StudiIImu Material, Fakultas MIPA
Universitas Indonesia, 2001.3. BENJAMIN LUSTMAN & FRANK
KERZE, JR. "The Metallurgy ofZirconium", New York - Toronto
London, Mc Graw-Hill Book Company,Inc, 1955.
4. AMERICAN SOCIETY FOR TESTING
AND MATERIALS (ASTM). "Annual
Book of ASTM Standards, A 370
90a, Standard Test Methods and
Defenitions for Mechanical testing of
Steel Products", Philadelphia: ASTM,1990
5. WILIAM D. CALLISTER, JR,
Materials Science and Engineering anIntroduction", 2nd edition, New YorkChichester Brisbane Toronto
Singapure,1991